喷砂除锈工艺流场分析及有限元研究
钢材的锈蚀广泛存在于工业生产中，带来很大的经济损失。因此，除锈一直是科学研究的热题。传统的除锈方法具有很多诸如效率低、污染环境等弊端。为此，本文提出了一种高效环保的除锈方法，即磨料水射流除锈，并对其进行了相关研究。
本文第一部分采用Fluent对非淹没条件下前混合磨料水射流流场进行了仿真模拟。通过对速度场、压力场的分析，研究喷嘴内外流场的流动特性。通过改变喷嘴结构参数，分析比较得出:内锥角α=13°，喷嘴出口直径d=3mm，出口圆柱段长径比l/d=3的锥直型喷嘴效果较好。进而优化了喷嘴结构。通过改变喷射的工艺参数，分析比较得出:随着入射压力的增加，射流的速度及对壁面的冲击压力也增加;随着磨粒直径的增加，磨粒速度的衰减逐渐减小;随着体积分数的增加，射流的速度逐渐降低。此结论为工业生产中如何选用射流参数提供了重要的理论依据。
第二部分采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，对多粒子连续冲击靶板过程进行了仿真模拟，分析研究靶板材料去除机理。分析结果表明:经过一定次数冲击后，目标靶板去除量会达到一种稳定的状态。随着冲击角度的增加，冲蚀坑的深度不断增加，但是冲蚀面积不断减小;随着磨粒直径的增加，侵蚀体积和侵蚀深度不断增加。
钢材锈蚀;喷砂除锈工艺;磨料水射流;喷嘴结构;流场分析;冲蚀面积
北京化工大学
硕士
化工过程机械
卢涛
2013
中文
TG178;O358
89
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）